适筋梁受弯性能试验Word文档下载推荐.docx
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【试验装置和加载方式】
1、试验装置
图2为进行适筋梁受弯性能试验采用的加载装置，加载设备为千斤顶。
采用两点集中力加载，在跨中形成纯弯段，由千斤顶及反力梁施加压力，分配梁分配荷载，压力传感器测立荷载值。
适筋梁受弯性能试验，取Z=2000mm,尹150mm,區600mm,c=500mm.
10
9节，10
fl.1□
a[b[c[b[a
1111L
1一试验梁：
2—滚动狡支座：
3—固泄餃支座；
4一支墩：
5—分配梁滚动钱支座：
6—分配梁滚动铁支座：
7—集中力下的垫板：
8—分配梁：
9—反力梁及龙门架：
10—千斤顶;
图2适筋梁受弯试验装置图
（a）加载简图（kN,mm）
U」」」」|||11屮丄丄」
0.3P
（b）弯矩图（kNm〉
（c）剪力图（kN）
图3适筋梁受弯试验加载和内力简图
2、加载方式
（1）单调分级加载机制
试件的加载简图和相应的弯矩、剪力图见图2和3所示。
梁受弯试验采用单调分级加载,每次加载时间间隔为15分钟。
在正式加载前，为检查仪器仪表读数是否正常，需要预加载,预加载所用的荷载是分级荷载的前2级。
对于适筋梁：
（1）在加载到开裂试验荷载汁算值的90%以前，每级荷载不宜大于开裂荷载计算值的20%：
（2）达到开裂试脸荷载汁算值的90%以后，每级荷载值不宜大于其荷
载值的5%：
（3）当试件开裂后，每级荷载值取10%的承载力试验荷载il•算值（尺）的级距;
（4）当加载达到纵向受拉钢筋屈服后，按跨中位移控制加载，加载的级距为钢筋屈服工况
对应的跨中位移△‘•；
（5）加载到临近破坏前，拆除所有仪表，然后加载至破坏。
（2）开裂荷载实测值确定方法
对于正截而岀现裂缝的试验构件，可采用下列方法确泄开裂荷载实测值：
1放大镜观察法用放大倍率不低于四倍的放大镜观察裂缝的出现；
当加载过程中第一次出现裂缝时，应取前一级荷载作为开裂荷载实测值：
当在规左的荷载持续时间内第一次出现裂缝时，应取本级荷载值与前一级荷载的平均值作为开裂荷载实测值：
当在规左的荷载持续时间结束后第一次出现裂缝时，应取本次荷载值作为开裂荷载实测值。
2荷载一挠度曲线判别法测圧试件的最大挠度，取其荷载一挠度曲线上斜率首次发
生突变时的荷载值作为开裂荷载的实测值：
3连续布置应变计法在截而受拉区最外层表而,沿受力主筋方向在拉应力最大区段的全长范用内连续搭接布置应变讣监测应变值的发展，取任一应变汁的应变增量有突变时的荷载值作为开裂荷载实测值。
（3）承载力极限状态确定方法
对梁试件进行受弯承载力试验时，在加载或持载过程中出现下列标记即可认为该结构构件已经达到或超过承载力极限状态，即可停止加载：
1对有明显物理流限的热轧钢筋，其受拉主筋的受拉应变达到0.01；
2受拉主钢筋拉断：
3受拉主钢筋处最大垂直裂缝宽度达到1.5mm：
4挠度达到跨度的1/30：
5受压区混凝土压坏。
【量测内容、方法和工况】
（1）混凝土平均应变
在梁跨中一侧而布苣4个位移计，位移汁间距40mm,标距为150mm,以量测梁侧表面混凝上沿截而髙度的平均应变分布规律，测点布置见图4。
计H-3
000
11
图4适筋梁受弯试验混凝上平均应变测点布置
（2）纵向钢筋应变
在试件纵向受拉钢筋中部粘贴电阻应变片，以量测加载过程中钢筋的应力变化，测点布置见图5。
钢筋应变片（贴于钢筋外侧）
700
200
j
.200
.700
图5纵筋应变片布置
钢筋应变片1,2,3
钢筋应变片4,5,6
r」
（3）挠度
对受弯构件的挠度测点应布置在构件跨中或挠度最大的部位截而的中轴线上，如图6所示。
在试验加载前，应在没有外荷载的条件下测读仪表的初始读数。
试验时在每级荷载下,应在规左的荷载持续试件结朿时量测构件的变形。
结构构件％部位测点的测度程序在整个试验过程中宜保持一致，各测点间读数时间间隔不宜过长。
位移计6位移计7jj
位移计5
900I900
图6适筋梁受弯试验挠度测点布宜
（4）裂缝
试验前将梁两侧面用石灰浆刷白，并绘制50mmX50mm的网格。
试验时借助放大镜用肉眼查找裂缝。
构件开裂后立即对裂缝的发生发展情况进行详细观测，用读数放大镜及钢直尺等工具量测各级荷载（0.4"
0.7用作用下的裂缝宽度、长度及裂缝间距，并采用数码相机舶摄后手工绘制裂缝展开图，裂缝宽度的测量位置为构件的侧而相应于受拉主筋髙度处*最大裂缝宽度应在使用状态短期试验荷载值持续15min结束时进行量测。
【其他】
1、试验常用仪器设备介绍
（1）电阻应变讣：
电阻应变计是用來测虽试件的应变。
电阻应变汁的匸作原理是利用某种金屈丝导体的“应变电阻效应匕即这种金属丝的电阻值随若其机械变形而变化的物理特性。
（2）力传感器和斥力传感器：
使用时一般串接在液圧加载器与构件之间.可用于测虽构件受荷载及支座反力等。
（3）液压传感器：
使用时一般并接在油泵与液压加栽器组成的油路中.可测虽该油路的压力•根据所测压力大小即可以测址液压加载器对构件的作用力。
（4）线位移传感器：
线位移传感器可用來测址结构的位移，包括结构的反应和对结构的作用、支座位移，它测到的位移是某一点相对另一点的位移、即测点相对于位移传感器支架固定点的位移。
常用的位移传感器有机械式百分表、电子百分表.滑阻式传感器和差动电感式传感器等。
（5）读数显微镜：
读数显微镜是由光学透镜和游标刻度组成。
通常用來观测混凝上构件的裂缝宽度。
（6）电阻应变仪：
电阻应变仪」:
作原理是十电阻应变计发生应变时，其电阻值发生变化.从而使得由电阻应变仪中的标准电阻和电阻应变计共同组成的惠斯顿电桥失去平衡，通过直接测虽电桥失去平衡后的输出电斥.可换算得到应变值。
其接线方式有：
全桥.半桥和1/4桥。
2、仪器设备的主要技术性能指标
（1）刻度值（最小分度值）：
仪器的指示或显示装宜所能抬示的最小测虽值.即是每一最小刻度所表示被测址的数值。
（2）址程：
仪器可以测址的最大范困。
（3）灵敏度：
被测虽的讯位物理址所引起仪器输出或显示装辻示值的大小，即仪器对被测物理址变化的反应能力。
（4）分辨率：
仪器测虽被测物理址最小变化值的能力。
（5）线形度：
仪器校准曲线对理想拟合直线的接近程度.可用校准曲线与拟合直线的晟大偏差作为评定抬标，并用最大偏差和满虽程输出的百分比來表示。
（6）稳定性：
被测物理址数值不变，仪器在规定的时间内保持示值一致的能力。
（7）重复性：
在同一丄作条件下，仪器多次重复测虽同一数值的被测址时，保持示值一致的能力。
3、安全防护措施
（1）在试验准备工作中有关试验结构.加载设备.荷载架等的吊装，电气设备、电气线路等的安装以及试验后拆除构件和试验装宜的操作均应符合有关建筑安装工程的安全技术规程c试验使用的设备应有操作规定，并应严格遵守。
（2）在试验过程中应注总人身和仪表的安全。
试验地区宜设迓明显标,忐。
、"
|荷戦达到承载力试验荷载讣算值的85%时.宜拆除可能损坏的仪表。
对干需要保护下來址测结构破坏阶段的结构反应的仪表.应采取有效的保护措施。
（3）试验时应防止试验结构构件和设备的倒塌，并应设迓安全托架或支墩。
安全托架或支墩和试验结构构件宜保持尽可能小的距离，但不应妨碍试验结构构件的变形。
试验用的千斤顶.分配梁和仪表等应吊在支架上。
（4）对可能发生突然破坏的试验结构构件进行试验时应采取特别防护措施以防止物体飞出危及人身.仪表和设备的安全。
120200
80135135
5050
500
870
22
38®
50
468100
150200
120
6<
t>
1244）12
38«
44）12
1-12-2
柱试件立面图
尺寸170x90
38®
38S504双向钢丝网2片尺寸170x904双向钢丝网2片
8@50
6@100
图1・3大偏心受乐柱配筋图
⑦取偏心距eO：
lOOnxn
2、加载装宜和址测内容1加載装宜
柱偏心受压试验的加戦装宜如图所示。
采用千斤顶加载.支座一端为固定饺支座，另一为滚动饺支座。
饺支座垫板应有足够的刚度，避免垫板处混凝土局乐破坏。
eO
P
图1.4.1柱偏心受压试验加載装亘
2加载方式
实际的加載等级为0-10kN-20kN-30kN-10kN-50kN-60kN-破坏
3虽测内容
（1）混凝上平均应变
由布宜在柱内部纵筋表面和柱混凝上表面上的应变计测虽.混凝土应变测点布宜如下图。
图1.4.3大偏心受压柱试验混凝土应变测点布宜
（2）纵筋应变
由布宜在柱内部纵筋表而的应变讣址测，钢筋应变测点布迓如下图。
位移计
360
150
15
1324
3030
中淡财务会ii<
期木折好冰仔約，Jr
3015
385
100
应变片共讣8片
3
3-3
应变片共il8片
图1.4.3.1大偏心受斥柱试验纵向钢筋应变测点布宜
（3）侧向挠度
柱长度范内布过5个位移汁以测虽柱侧向挠度，侧向挠度测点布置如下图。
图1.4.3.2大偏心受乐柱试验侧向挠度测点布宜
试验前将柱四而州石灰浆刷白，并绘制50mmX50mm的网格c试验时借助放大镜査找
位移讣支杆5
位移计6
位移讣7
裂缝。
4、实际实验数据
荷载
纵向钢筋应变
2_1
34_131_234_3
34_4
34_5
3・1_6
34_
734_80.661-12-5
-13
-4
-14
-5
09.992-50-11720
116
-100
-128
126
8419.981-162-229
226
349
-229
-27
4
351
27230.224-280
-348
486
631
-363
-44262351540.216
-372
~466
721
91
「196
-6159018421
50.043
-478
-625
962
1191-661-8321190
1126
59.705
-653
-825
1256
1521-871-11431522146769.862"
810
-10081511
1825-1056-11031832177379.851-1100-132919052316-1376-1866234822
0593.976-1485-174125864928-1819-24114074512893.232-1544-181127936257-1879-24945723602292.737-1560-181528437114-1883-25026517610292.076-1585-184128998132T909・25258076691380.928-1699-1851292810137-2060-25610785675.643
-1703-18112930
10382
-2086
-2520
7844
混凝土应变
侧向挠度
10_110_210_310_5
10_6
10_7-0.0120
-0.001
0.021
0-0.016-0.004
0.0040.295
0.3010.078-0.031-0.008
0.181
0.4
63
0.704
0.184
-0.063-0.0160.15
0.6151.231
0.348-0.086-0.02
0.283
0.745
1.75
0.479-0.09-0.035
0.370.914
2.3610.704-0.11-0.051
0.445
1.09
9
3.196
0.937
-0.161-0.0510.46
1.2553.838
1.154-0.228-0.0710.156
1.55
5.0
37
1.522
-0.322
-0.09
0.555
1.9836.9192.104-0.318-0.0910.5592.0097.0842.222-0.318
-0.0910.594
2.051
7.236
2.255
按照《混凝土结构设il•规范》给定的材料强度标准值及上述的汁算公式，对于木次试验试件的极限承載力的预估值为：
61cuNkNa
构件正截面承戦力分析
kN
AfAfNAblSycS274）%3%6.1120
*120*412**2bh0.1,825.7120
870，
'
cu2
0（则只得：
查《混凝土设计•规范》
实测值为94kN.比预估值大46.9%,可能原I大］如下：
1试验时混凝上养护时间已经超过要求的标准的28d,强度有所提岛：
2计算时所采用的安全系数等等都为该构件的承載力提供J'
一定的安全储备，导致实际的抗压强度痈于计算的抗压强度：
3混凝丄讣算公式木身的不确定性以及材料性质的不确定性导致。
荷載较小时•构件处干弹性阶段•构件中部的水平挠度随荷载线性増长。
随着荷载的不断增大.受拉区的混凝丄首先出现横向裂缝而退出匸作.远离轴向力一侧钢筋的应力及应变增速加快：
接着受拉区的裂缝不断増女•并向斥区延伸.受压区商度逐渐减小.受压区混凝上应力増大。
十远离轴向力一侧的钢筋达到屈服时.截而处形成一主裂缝。
为受斥一侧的混凝上达到抗压极限时.受压区较薄弱的地方出现纵向裂缝•混凝上被斥碎而使构件破坏c此时.靠近轴向力一侧的钢筋也达到抗斥屈服强度。
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